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Transcript

Tras el control final del papel mediante análisis en laboratorio, el papel aprobado va a parar a la bobinadora,independientemente de la calidad producida, en forma de bobina jumbo o tambor. Ahora el papel debe cortarse y enrollarse de acuerdo a las exigencias del cliente final. Se utilizan programas informáticos para planificar el corte de una bobina a fin de incrementar al máximo el papel disponible,con una mínima pérdida en los bordes de la bobina.

La bobina jumbo o tambor se coloca en un lado de la bobinadora, situándose los distintos mandriles del largo apropiado en los brazos de las estaciones receptoras. Al fijarse las guías en los mandriles, el papel se tensa y unas cuchillas circulares lo seccionan mientras va desenrollándose la bobina y se acumula el papel en los nuevos mandriles.

Embalaje y etiquetado

Las bobinas presentan ahora un papel de calidad adecuada,

con el ancho, diámetro y gramaje encargado por el

cliente/usuario final. A fin de proteger las bobinas durante

la cadena de transporte, se embalan con una envoltura impermeable

y se etiquetan con la información necesaria para

facilitar su identificación. De la protección interior de las

cabezas, la envoltura de flancos, los protectores exteriores

y el etiquetado se encarga un sistema totalmente automatizado.

Las bobinas están ahora listas para su traslado a una

unidad de almacenamiento o directamente al cliente.

Control de proceso

En cada etapa de la fabricación de la pasta y el papel, operarios

altamente cualificados aplican un estricto control.

Aparte de la experiencia técnica de estos trabajadores,

unos sofisticados sistemas informáticos de control supervisan

y ajustan los parámetros críticos de cada fase del

proceso de fabricación. Ello cuenta con el respaldo de unos

sistemas analíticos de laboratorio, que ejercen una función

de “doble comprobación” de los sistemas de control en

línea. Todos estos mecanismos garantizan que el papel

producido cumpla siempre con las especificaciones técnicas

propias de cada calidad específica y ofrezca un rendimiento

óptimo en todos los procesos de impresión apropiados

para tal calidad.

SALIDAS CONTAMINANTES

El reciclaje y el empleo

Según el Centro para la Biología de los

Sistemas Naturales (CBNS), de los EEUU,

por cada millón de toneladas de desechos

reciclados, se crean aproximadamente 2.000

empleos. Estos puestos de trabajo que se

ganan con el reciclaje implican una pérdida

en las industrias primarias de extracción de

materiales vírgenes. Sin embargo, como las

industrias extractivas emplean menos

personas, existe una ganancia neta de

puestos de trabajo con las prácticas de

reciclaje.

Plan de Producción Limpia en el Sector del Papel

La industria del papel puede transformarse en un modelo de Producción Limpia, si adopta la explotación forestal sustentable, procesos no tóxicos, tecnologías libres de efluentes, un máximo reciclaje de productos de papel y una disminución del consumo -especialmente en los países industrializados.

INTEGRANTES

Tecnico Asistencia Administrativa

Centro de Industria y Servicios del Meta

Cintya Moreno Ramirez

Gildardo Molina

Alexander Hernandez

Andres Julian Rozo

Limpieza de la Pasta

La pasta se limpia ahora en un proceso de lavado de múltiples etapas que extrae sistemáticamente más del 99% de la tinta adherida a las fibras. El jabón de ácido graso se agrega en un recipiente de gran tamaño con agua caliente y la pasta “sucia”. El jabón desprende la tinta de las fibras. Se aplica aire comprimido que va desde el fondo del recipiente hasta la superficie, lo que genera burbujas de jabón que atraen las partículas de tinta liberadas. Estas burbujas con tinta adherida ascienden hasta la superficie del agua para formar una espuma sucia, que se elimina con el agua residual. El procedimiento se repite con múltiples tanques hasta depurar por completo la pasta. Puede requerirse cierto blanqueo de Estación de destintado de Aylesford. la pasta para estabilizar su blancura hasta un nivel uniforme y constante.

Máquina de papel plana o de doble tela (Twinwire)

Composición de la pasta

Estación de destintado de Aylesford

Una vez que se ha dotado a la pasta de la blancura adecuada, puede agregarse colorante para la estabilización del tono exacto. El ojo humano es muy perceptivo con las diferencias tonales. Podrán introducirse en la pasta otros aditivos y materiales de proceso, dependiendo del producto final. Antes de la entrada de la pasta en la caja de admisión se agrega gran cantidad de agua

La suspensión de pasta se traslada de la caja de admisión a la sección de tela mediante un flujo controlado y constante. La tela es una malla con finos orificios en la que se inicia el proceso de drenaje de la suspensión, que permite que las fibras formen una alfombrilla entretejida. La tela se desplaza aproximadamente a la misma velocidad que el chorro de suspensión. Ello se conoce como relación chorro/tela, que determina la formación de fibras en una capa entretejida y cohesionada al comenzar el drenaje del agua de la suspensión. La mayoría de las fibras se orientan en el sentido de desplazamiento de la tela, lo que resulta en un papel con una mayor resistencia en la dirección de la máquina respecto a su sentido transversal. Si el proceso de drenaje se basara exclusivamente en la gravedad, la hoja de papel resultante presentaría dos superficies bien diferenciadas. Con el fin de evitar un papel con dos caras distintas, una segunda tela procesa la parte superior de la suspensión en su desplazamiento sobre la tela inferior. El uso de chapas de turbulencia y cajas de aspiración posibilita el drenaje del lado superior de la suspensión, uniformizando así la distribución de fibras finas y disminuyendo la diferencia entre las caras. La sección de tela incrementa el grado de sequedad del 1 al 16-19%.

Imagen de la Gap-Former de la PM 11 de Laakirchen

Sección de prensado

Estucado

Una vez formada la hoja de papel, la eliminación del agua continúa en la sección de prensado de la máquina de papel. La hoja de papel, todavía con un alto contenido de agua, atraviesa una serie de grandes rodillos de acero que la comprimen, expulsando así una mayor cantidad de agua. La hoja de papel se sujeta a modo de “sándwich” entre capas de fieltro absorbente al pasar por entre los rodillos. El fieltro actúa como un papel secante en la absorción de agua, mientras que unas cajas de vacío extraen el agua de los fieltros antes de volver a encontrarse con la hoja de papel. Al final de la sección de prensado, el grado de sequedad se sitúa sobre el 40-50%. La hoja de papel ya puede sostenerse por sí misma

En la producción de papel que requiera una mayor calidad y blancura, durabilidad prolongada e imprimabilidad superior, se puede añadir una capa de estuco al papel base producido. La capa de estuco se compone principalmente de caolín (arcilla) y carbonato cálcico (CaCo ). Se necesitan aglutinantes para garantizar que el material fino y polvoriento del caolín y el carbonato cálcico se adhieran al papel base formando una capa cohesionada. Al objeto de realzar la apariencia del papel pueden agregarse también otros materiales, como los blanqueantes ópticos, que convierten la luz ultravioleta al espectro visible, lo que dota al papel de un aspecto blanco-azulado. El papel puede presentar en su configuración final un acabado brillante o mate, dependiendo de los procesos posteriores.

Corte y Bobinado

Arboles

Papel Reciclado

Sobras

Los árboles de madera dura como robles y el arce son utilizados para el papel que usamos para escribir, mientras que la madera blanda se usa para papel de empaquetados, cartones, etc.

Así se le llama al papel que ya hemos utilizado y desechado. En Estados Unidos, por ejemplo, se recicla la mitad del papel utilizado, que no es mucho.

Usted podrá notar que la mayoría del papel no es marrón, como el color de la madera. Eso es indicativo de uno de los proceso involucrados en la fabricación del papel, uno de los más contaminantes.

El material de desecho (como el aserrín) de las madereras que cortan los árboles se recolecta y se utiliza para hacer papel. Generalmente para hacer cartón, papel de embalaje y productos desechables.

Fibras utilizadas para la producción del papel

Entradas

TRANSPORTE

Materias Primas

Aunque el gas de cloro y el dióxido de cloro son extremadamente eficaces en el blanqueo de fibras de madera, las consideraciones ambientales han llevado a la eliminación gradual de dichas sustancias químicas en el proceso de blanqueo. Los compuestos de cloro no pueden neutralizarse completamente en la estación de tratamiento de efluentes de la fábrica. Por lo tanto, las aguas procesadas vertidas en ríos o mar contendrían aún residuos de compuestos de cloro (dioxinas, etc.) que consumen oxígeno y destruyen los hábitats acuáticos.

Pasta tras el Cribado

Pasta química

los troncos descortezados son cortados en astillas y lavadas antes de pasar a la etapa de fabricación de pasta. Las astillas se introducen en un amplio recipiente de cocción llamado digestor. Se añaden productos químicos para disolver la lignina y liberar las fibras. El proceso se propicia aumentando la temperatura del digestor hasta los 150-200°C. A continuación, la pasta se criba y se extraen los haces de fibras que no se han separado, lavándose seguidamente para eliminar cualquier resto químico, arena o polvo.

Tras la deslignificación

por oxígeno.

La pasta blanqueada sin ayuda de estas sustancias químicas se denomina “totalmente libre de cloro” (TCF en sus siglas inglesas). Las sustancias químicas utilizadas habitualmente para el blanqueo son las siguientes: Oxígeno (O2), ozono (O3) y peróxido de hidrógeno (H2O2).

Pasta mecánica: Pasta Termomecánica (TMP)

En este método de producción, los troncos se cortan en astillas. Las astillas son lavadas para eliminar cualquier resto de arena o polvo que pudiera desgastar o desgarrar la maquinaria. Seguidamente, las astillas se calientan mediante vapor para ablandarlas y son introducidas con agua a presión en el refinador.El refinador consta de dos discos de contrarrotación, ambos con canales radiales desde el centro hasta el borde exterior. Los mencionados canales van estrechándose conforme se aproximan al borde del disco. Las astillas reblandecidas son introducidas entonces por el centro y, gracias a la acción de los discos, se separan en fibras individuales al alcanzar el borde exterior de éstos. Las fibras no desprendidas completamente se desechan en la etapa de cribado, enviándose al refinador de desechos para su posterior tratamiento.

Blanqueo con peróxido,

paso 1.

El blanqueo es un requisito esencial para la obtención de una alta calidad. La pasta elaborada con cualquiera de los métodos de fabricación presenta un aspecto algo parduzco. Todas las pastas pueden blanquearse para aumentar su blancura. El blanqueo resulta imprescindible en la producción de papel para impresión de alta calidad, para una reproducción de colores superior.

En las pastas mecánicas, el blanqueo mediante peróxido

es el método más común para la obtención de grados de blancura superior. Todos los residuos resultantes del uso de estos compuestos pueden tratarse con mayor facilidad en la estación de tratamiento de efluentes y el vertido final en el agua no supone efecto perjudicial alguno para la vida acuática.

Blanqueo

Pasta tras la cocción

Proceso para obtener el Papel

Tras el blanqueo con

ozono.

Alcanzar una blancura total sin emplear químicos con contenido de cloro.

Producción de pasta a partir de fibra de madera

Pasta Mecánica

Los troncos de mayor tamaño se destinan a la producción de madera aserrada. La industria de la pasta y el papel utiliza sobrantes de los aserraderos, ramas, copas de árboles y materiales descartados en los procesos de criba. La madera cosechada del bosque incluye dos partes bien diferenciadas: una interna, compuesta por fibra de celulosa de gran utilidad, y una capa externa de corteza. La corteza reduciría la calidad del papel si se mantuviera en el proceso de fabricación de pasta, por lo que se extrae antes de iniciar este proceso.

La corteza constituye un importante biocombustible.

Los troncos descortezados se presionan contra una muela giratoria, que separa las fibras a través de un procedimiento de arranque. Se añade agua para facilitar el proceso y también refrigerar la muela recalentada por la intensa fricción de los troncos presionados contra ella. La pasta atraviesa unas finas cribas, lo que permite sólo el paso de las fibras, depurándose además de todo material extraño, como, por ejemplo, arena o polvo.

Los ciclos presurizados con peróxido (PO) constituyen una ventaja en el blanqueo Totalmente Libre de Cloro (TCF), permitiendo alcanzar un alto nivel de blancura final.

Blanqueo con peróxido,

paso 2.

Calandras

Satinado

Las calandras están disponibles en distintas formas, entre otras, satinadoras, según lo descrito anteriormente en este

prospecto, calandras blandas y supercalandras. Todas ellas realizan el acabado de la superficie del papel de acuerdo a sus especificaciones finales. Las calandras se componen de juegos de rodillos de acero por los que pasa el papel. Los rodillos aplican calor y presión al papel, lo cual pule su superficie hasta el nivel de brillo requerido. Alternadamente los

rodillos se pueden recubrir con un material blando de plástico, lo cual contribuye a crear el efecto pulido mediante

una ligera diferencia de velocidad entre el rodillo de acero y el revestido de plástico. El calor del vapor dentro del

rodillo hueco de acero ayuda también al proceso.

El papel se satina para proporcionarle su acabado final. La función de la calandra consiste en corregir las pequeñas anomalías en la estructura del papel y aportar a éste el acabado final. En el papel estucado, la calandra pule la superficie estucada para proveer una suavidad y un brillo de acabado conforme a la especificación requerida. En el papel supercalandrado (SC), el mismo caolín y carbonato cálcico utilizado en la fabricación del estuco se integra con la pasta en la fase de mezcla (la masa), antes de su llegada a la caja de admisión de la máquina de papel. Durante la formación de la hoja de papel, estos minerales se distribuyen por toda la estructura del papel, trasladándose una cantidad superior hacia las capas exteriores del papel. Estos minerales, junto con la fibra de la superficie del papel, se “plastifican y orientan” en una estructura consolidada mediante presión y calor. El resultado es una superficie de papel uniforme y brillante, adecuada para impresión en rotativas tanto offset como en huecograbado.

Sección de secado

Máquina de papel con Gap Former

Entre los últimos avances en tecnología papelera se incluye la producción de sistemas Gap Former, utilizados en máquinas de papel de alta velocidad. Esta tecnología extrae la pasta suspendida de la caja de admisión y la inyecta mediante boquillas individuales en todo el ancho de la máquina de papel, directamente entre las dos telas. Ello permite el drenaje simultáneo de ambos lados, propiciando una estructura más uniforme en la formación de la hoja.

Para fijar el grado final de humedad del papel se elimina más cantidad de agua por evaporación. La sección de secado consta de una serie de cilindros calentados mediante vapor sobre los que pasa la hoja de papel. Los cilindros se disponen de modo que contactan primero con un lado del papel y luego con el otro para garantizar su homogénea deshidratación. La hoja de papel puede apoyarse durante esta fase o bien soportarse por sí misma, en función del diseño del equipamiento. El apoyo mejora el contacto y la transferencia de calor, al tiempo que facilita una alta velocidad operacional. El papel se ha fabricado ahora conforme a la especificación adecuada y puede adoptar distintas vías en su posterior procesamiento. Para el papel prensa y productos basados en dicho papel, basta tal vez con una satinadora para obtener el producto acabado. Una calandra satinadora consta de una serie de rodillos de acero que presionan ambos lados del papel para alisar las fibras de la superficie exterior. Algunas máquinas de papel completan el proceso con una calandra blanda, que incluye dos pares de rodillos de acero. En cada par, uno de los rodillos va cubierto con un material plástico blando, y se disponen de forma que ambos lados del papel contactan con cada uno de los rodillos. El emparejamiento de un rodillo blando con otro duro genera diferentes fuerzas de fricción sobre el papel, aportando un ligero efecto satinado en el alisamiento de sus fibras. El papel que va a someterse a un procesamiento adicional para la obtención de un producto final, se enrolla sobre un eje de acero y se forma un “rollo gigante”, también denominado “tambor”. Al final, el grado de sequedad es del 90-95%, dependiendo del tipo de producto elaborado.

Vida útil de las fibras recuperadas

Se necesita en todo momento de fibra fresca para sostener el proceso de reciclaje, puesto que las fibras únicamente pueden reaprovecharse un máximo de siete veces. Sólo en torno al 80% de la fibra reciclada puede recuperarse en el proceso de destintado. El reciclaje reiterado resulta en fibras cada vez más cortas y débiles, que finalmente han de ser desechadas dentro del proceso de recuperación. Estas fibras desgastadas podrán ser incineradas para la producción de energía.

Caja de admisión

En la caja de admisión, la pasta se compone de un 99% de agua y materiales de proceso y de un 1% de fibra. Se necesita este volumen de agua para evitar la floculación, es decir, la tendencia de las fibras a aglutinarse. De permitirse esto, la hoja de papel presentará una deficiente formación. Para evitar la floculación se genera una turbulencia en la caja de admisión. La caja de admisión distribuye un flujo controlado y regular de pasta a la siguiente parte de la máquina de papel para empezar a formar la hoja de papel.

Imagen de una máquina Fourdrinier: la PM 1 de SCA Ortviken.

Producción de pasta a partir de fibras

recuperadas

La colecta de diarios y revistas antiguas, devolución de editoriales y excedentes de impresión constituyen la base de la pasta fabricada a partir de fibra recuperada. Esta recogida requiere de una importante inversión para el despliegue de contenedores de reciclaje en ubicaciones de fácil acceso para la ciudadanía. Ello se une a las recogidas comerciales por parte de editoriales e impresores a fin de obtener el volumen de materia prima necesario para una contribución significativa a la producción de papel. La primera etapa de producción combina una cantidad determinada de diarios y revistas, una solución de jabón de ácido graso y un gran volumen de agua caliente, que se hace rotar dentro de un tanque para la elaboración de una solución. Con esta acción se desprenden las fibras y se inicia el proceso de destintado, al deshacerse la unión entre la tinta y las fibras. Por otra parte, en esta fase se genera la mayor cantidad de material “pesado” no deseado que acompaña a los diarios y revistas, entre los que se incluyen grapas, material publicitario añadido de las revistas, fundas de CD, envoltorios plásticos y demás elementos extraños. También se eliminan otros materiales no deseados con los depuradores centrífugos y el cribado de la pasta.

Ciclo de Vida del papel

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